DOI: 10.1016/j.colsurfa.2021.126289

二氧化钛（TiO2）在光催化方面有着巨大的潜力，但它仅在紫外线区域具有活性，并且能够使电荷载流子迅速复合，因此需要对其进行进一步的研究。为了克服这些缺陷，通过简单的静电纺丝-溶剂热煅烧合成步骤以及调节钛源的用量，成功开发了碳掺杂TiO2超薄纳米片。所制备的材料具有优异的光催化活性、循环稳定性和通用性，在可见光（λ≥420nm）下120min内可降解89.1％的四环素。上述性能可归因于其大表面积、碳掺杂和具有量子尺寸的超薄TiO2纳米片。同时，该材料对目标污染物的吸附量较大，且纯TiO2的价带显著负移，从而扩大了光吸收范围，形成了缩短电荷转移的途径。本研究为提高TiO2的光催化性能提供了一种可行的碳掺杂策略，该策略可用于其他光催化剂的设计中。

图1.所制备的碳掺杂0.5-UNST的SEM（a），TEM（b）和HRTEM图像（c）及其Ti、O和C的元素映射（d-g）。

图2.0.5-UNST和0.75-UNST的XRD图谱（a），0.25-UNST、0.5-UNST、0.75-UNST和1.0-UNST的拉曼光谱（b）。纯TiO2（c），1.0-UNST（d）和0.5-UNST（e）的N2吸附-解吸等温线和孔径分布图。

图3.0.5-UNST的IR图谱（a），0.5-UNST中Ti2p（b），O1s（c）和C1s（d）的高分辨率XPS。

图4.纯TiO2和0.5-UNST的紫外可见漫反射光谱和光学带隙能量Eg（a-d）。

图5.0.25-UNST、0.5-UNST、0.75-UNST的瞬态光电流响应，电化学阻抗谱的奈奎斯特图和光致发光光谱（a-c）。纯TiO2和0.5-UNST的VB XPS光谱（d）。

图6.在不同波长（λ≥300、400和420nm）的光照射下，0.5-UNST光催化剂上四环素（TC）的光催化降解情况（a），纯TiO2和M-UNST（M=0.25、0.5、0.75和1.0）的光催化TC降解曲线（b），伪一阶动力学拟合曲线和相应的表观速率常数（c），以及用0.5-UNST样品对其他四环素抗生素进行光催化降解（d），使用0.5-UNST降解TC的循环反应（e），新鲜和光催化后的XRD图谱（f）。

图7.可见光下，在0.5-UNST上添加清除剂的TC降解速率（a，b），0.5-UNST样品DMPO-•O2-（c）和DMPO-•OH（d）的ESR光谱。